山東大學(xué)化工原理

1、化工原理一、填空：（1）層流條件下，管徑一定時(shí)，阻力損失與流量（ 一 ）次方成正比；流量一定時(shí)，阻力損失與管徑（四）次方成反比。（2）離心泵的軸功率隨流量的增大而（增加 ），啟動(dòng)離心泵前應(yīng)（逐漸打開(kāi)閥門(mén) ），以減少啟動(dòng)電流，保護(hù)電機(jī)。另外，離心泵啟動(dòng)前，還要( 關(guān)閉出口閥門(mén) )，否則就會(huì)造成（ 汽蝕 ）現(xiàn)象。（3）層流時(shí)，圓管內(nèi)的流速呈（ 拋物線(xiàn)型 ）分布，u/umax=( 0.5 )；當(dāng)溫度升高時(shí)，處于層流狀態(tài)的空氣的阻力損失（ ）。（4）往復(fù)泵的流量與壓頭（ 沒(méi)有關(guān)系 ），需采用（ 旁路調(diào)節(jié) ）調(diào)節(jié)流量。（5）研究流體流動(dòng)時(shí)，常將流體視為由無(wú)數(shù)分子集團(tuán)所組成的（ 連續(xù)介質(zhì) ），其目的是為了

2、擺脫（復(fù)雜的分子運(yùn)動(dòng) ），而從（宏觀(guān) ）角度來(lái)研究流體的流動(dòng)規(guī)律。（6）在化工生產(chǎn)中，流體靜力學(xué)基本方程式主要應(yīng)用于（壓力與壓力差的測(cè)量），（液位的測(cè)量）， （液封的高度計(jì)算）。（7）離心分離因數(shù)Kc=（ ）,若旋轉(zhuǎn)半徑R=0.4m，切向速度uT=20m/s時(shí)，則Kc=（ 102 ）,結(jié)果表明在上述條件（ 離心分離效果很好 ）。（8）通過(guò)三層平壁的熱傳導(dǎo)中，若測(cè)得各面的溫度t1,t2,t3和t4分別為500,400,200和100，則各平壁層熱阻之比（ ）（假設(shè)各層壁面間接觸良好）。（9）為了減少輻射熱損失，可采用（多層遮熱板）方法，而且材料的黑度（ 越高 ），散熱愈少。（10）當(dāng)管壁和污垢熱

3、阻可以忽略時(shí)，如果當(dāng)兩個(gè)對(duì)流傳熱系數(shù)相差較大時(shí)，要提高K值，關(guān)鍵在于提高（ 對(duì)流傳熱系數(shù)較小一側(cè)）的。若兩側(cè)相差不大時(shí)，則必須將（ 兩側(cè)的 同時(shí)提高 ）才能提高K值。（1）在流體流動(dòng)中，圓形直管內(nèi)流體滯流時(shí)的速度分布為（ 拋物線(xiàn) ）形狀，且平均速度u與管中心最大速度umax之比等于（ 0.5 ）；湍流時(shí)的速度分布為（ 幅度很小的曲線(xiàn) ）。（2）有一串聯(lián)管道，分別由管徑為d1與d2的兩管段串聯(lián)而成，d1<d2。某流體穩(wěn)定地流過(guò)該管道。今確知d1管段內(nèi)流體呈滯流，則流體在d2管段內(nèi)的流型為（ 層流 ）。（3）離心泵的工作點(diǎn)是（ 泵的特性 ）曲線(xiàn)與（ 管路特性 ）曲線(xiàn)的交點(diǎn)；離心泵的安裝高度超

4、過(guò)允許安裝高度時(shí)，離心泵發(fā)生（ 汽蝕 ）現(xiàn)象。（4）離心泵無(wú)自吸作用，開(kāi)泵前要先（ 保證關(guān)閉出口閥 ），以防止（ 管道液體倒流 ）現(xiàn)象的產(chǎn)生。（5）在列管式換熱器中，用飽和水蒸氣加熱空氣，則傳熱管的壁溫接近（ 飽和蒸汽側(cè)流體的溫度值 ），總傳熱系數(shù)K的值接近（ 空氣側(cè)的對(duì)流傳熱系數(shù).）。（7）某球形顆粒在一定密度及黏度的空氣中沉降,若處于滯流沉降區(qū),當(dāng)空氣溫度升高時(shí),空氣的黏度（增大），顆粒的沉降速度（減少）。（8）測(cè)定流量常用的流量計(jì)有（ 容積流量計(jì) ）、（ 葉輪流量計(jì) ）、（ 質(zhì)量流量計(jì) ）。（9）降塵室的生產(chǎn)能力只與降塵室的（ 底面積 ）和（ 顆粒的沉降速度 ）有關(guān)，而與（ 高度 ）無(wú)關(guān)

5、。（10）工業(yè)過(guò)濾一般采用（ 恒壓 ）過(guò)程最合理。過(guò)濾常數(shù)的測(cè)定一般在（ 過(guò)濾時(shí) ）進(jìn)行。（2）離心泵的壓頭與流量（有）關(guān)，一般用（閥門(mén)）調(diào)節(jié)流量。往復(fù)泵的壓頭與流量( 無(wú) )關(guān)，一般用（ 旁路 ）調(diào)節(jié)流量。（4）一小顆粒在空氣中沉降服從斯托克斯定律，當(dāng)空氣溫度升高時(shí)，則其沉降速度（ 減小 ），且顆粒直徑越大，沉降速度越（ 慢 ）。（5）降塵室的生產(chǎn)能力只與降塵室的（ 底面積 ）和顆粒的（沉降速度 ）有關(guān)，而與（ 降塵室的高度 ）無(wú)關(guān)，因而工業(yè)上多采用（ 多層隔板 ）降塵室。（6）工業(yè)上，沸騰傳熱一般控制在（ 核狀沸騰 ）狀態(tài)下，冷凝器的設(shè)計(jì)通常以( 膜狀 ）冷凝考慮。（7）離心分離某懸浮液，

6、其切向速度為20m/s，旋轉(zhuǎn)半徑為0.4m,則其分離因數(shù)為（ 102 ）。 （8）在列管式換熱器中使用飽和水蒸氣加熱冷空氣時(shí),管壁的溫度接近（ 冷空氣 ）側(cè)溫度.二、計(jì)算題： 1用降塵室來(lái)除去含塵氣流中的球形塵粒，顆粒在氣流中均勻分布，塵粒密度為3000kg/m3,降塵室長(zhǎng)4m，寬2m,高1m。含塵氣流密度為1.2kg/m3,流量為7200m3/h，粘度為3×10-5Pa·s,設(shè)在斯托克斯區(qū)沉降，試求：（1）可被完全除去的最小粒徑；（2）可被50%除去的粒徑。 2在3×105Pa的壓強(qiáng)下對(duì)鈦白粉在水中的懸浮液進(jìn)行過(guò)濾實(shí)驗(yàn)，測(cè)得過(guò)濾常數(shù)K=5×10-5m2

7、/s,qe=0.01m3/m2,又測(cè)得濾餅體積與濾液體積之比=0.08?，F(xiàn)擬用有38個(gè)框的BMY50/810-25型板框壓濾機(jī)處理此料漿，過(guò)濾推動(dòng)力及所用濾布也與試驗(yàn)用的相同。試求：1過(guò)濾至框內(nèi)全部充滿(mǎn)濾渣所需時(shí)間；2過(guò)濾完畢以相當(dāng)于濾液量1/10的清水進(jìn)行洗滌，求洗滌時(shí)間；3 若每次卸渣、重整等全部輔助操作時(shí)間共需15min，求每臺(tái)過(guò)濾機(jī)的生產(chǎn)能力（以每小時(shí)平均可得多少m3濾餅計(jì)）。 3有一管長(zhǎng)為2m的列管冷卻器，將油從150冷卻到100，冷卻水的進(jìn)口溫度為15，出口溫度為40，油和水作并流流動(dòng)，若用增加管長(zhǎng)的辦法，使油的出口溫度降到80。設(shè)油和水的流速、進(jìn)口溫度及冷卻器的其它尺寸均保持不變

8、，問(wèn)新冷卻器的管長(zhǎng)應(yīng)等于多少才能滿(mǎn)足要求？（假設(shè)Cp比熱不隨溫度而變）。化工原理試卷二二、計(jì)算題：1某車(chē)間用離心泵將原料送到塔中，如附圖所示。塔內(nèi)壓強(qiáng)為491kPa（表壓），槽內(nèi)液面維持恒定，其上方為大氣壓。槽內(nèi)液面和塔進(jìn)料口之間的垂直距離為20m，假設(shè)輸送管路的阻力損失為5m液柱，料液的密度為900kg/m3,管子內(nèi)經(jīng)皆為25mm，送液量為2000kg/h。試求： （1）泵的有效功率；（2）如果泵的效率是60%，求其軸功率。 2.某懸浮液在一臺(tái)過(guò)濾面積為0.4m2的板框過(guò)濾機(jī)中進(jìn)行恒壓過(guò)濾，2h后得濾液35m3，若濾餅不可壓縮，過(guò)濾介質(zhì)阻力可以忽略不計(jì)。求：1其它情況不變，過(guò)濾1.5h所得濾

9、液量。2它情況不變，過(guò)濾2h后用4m3的水對(duì)濾餅進(jìn)行橫穿洗滌，需要洗滌時(shí)間為多少小時(shí)？2用板框過(guò)濾機(jī)恒壓過(guò)濾某水懸浮液，濾框共10個(gè)，其規(guī)格為810×810mm，框的厚度為42mm?，F(xiàn)已測(cè)得過(guò)濾10分鐘后的濾液1.31m3，再過(guò)濾10分鐘，共得濾液1.905m3。濾餅體積和濾液體積之比為0.1。試計(jì)算：1將濾框完全充滿(mǎn)濾餅時(shí)所需的時(shí)間（h）;2洗滌時(shí)間和輔助時(shí)間共45分鐘，該裝置的生產(chǎn)能力（以每小時(shí)濾餅體積計(jì)）。3常壓貯槽中盛有石油產(chǎn)品，其密度為760kg/m3,粘度小于20cst。在貯存條件下的飽和蒸汽壓強(qiáng)為80×103Pa?，F(xiàn)擬用65Y60B型油泵將此油品以15m3/h

10、的流量送往表壓為177×103Pa的設(shè)備內(nèi)。貯槽液面恒定，設(shè)備的油品入口比貯槽液面高5m，吸入管路和排出管路的全部壓頭損失分別為1m和4m。試核算該泵是否合用。若油泵位于貯槽液面以下1.2m處，問(wèn)此泵能否正常操作？當(dāng)?shù)卮髿鈮喊?01.33KPa計(jì)。附：65Y60B型油泵性能參數(shù)如下：流量 m3/h 19.8揚(yáng)程 m 38效率 % 55軸功率 KW 3.75允許氣蝕余量 m 2.63一除塵器高4m，長(zhǎng)8m,寬6m,用于除去爐氣中的灰塵。塵粒密度s=3000kg/m3.爐氣密度=0.5kg/m3、粘度=0.035mPa·s,顆粒在氣流中均勻分布。若要求完全除去大于10mm的塵粒，問(wèn)：每小時(shí)可處理多少立方米的爐氣。若要求處理量增加一倍，可采取什么措施？化工原理試題三二、計(jì)算題： 1如圖，一離心泵將水從貯槽抽至敞口容器